Mise en route d’une station de traitement des eaux minières sur l’ancien site d’exploitation de charbon Simon 5

Communiqué de presse - 25.06.2012

Le BRGM franchit une nouvelle étape dans la gestion après-mine de l’ancien site charbonnier Simon 5 situé à Forbach en Moselle, avec le lancement de la validation hydraulique d’une installation de pompage et de traitement des eaux minières issues de l’ennoyage des vides miniers sur ce secteur.

Photographie de l’ancien site d’exploitation de charbon Simon 5

Menée par le Département Prévention et Sécurité Minière (DPSM) du BRGM et son Unité territoriale après-mine Est (UTAM Est), l’opération de mise en route de la station de pompage et de traitement des eaux minières s’est déroulée mi-juin en présence du sous-préfet, du président de la communauté d’agglomérations de Forbach Porte de France, de la DREAL et des entreprises du chantier. © BRGM

Etape importante dans la conception de l’usine de traitement des eaux minières : la validation du fonctionnement hydraulique des installations

La validation hydraulique des installations de cette station de traitement fait suite à d’importants travaux menés sur l’ancien site charbonnier de Simon 5 depuis le début de l’année 2012 (création et aménagement de 2 bassins de décantation et de lagunes étanches pour le traitement passif des eaux minières, installation de la station de pompage à l’emplacement de l’ancien puits Simon 5).

Pour un investissement total de l’État de 2,5 million d’euros, la station de traitement s’étendra à terme sur près de 400 hectares, pour un début de traitement des eaux chargées en fer à partir du printemps 2013.

Pour le BRGM, les objectifs de cette opération sont de vérifier le bon fonctionnement de la station de pompage, de s’assurer de l’étanchéité des différentes canalisations dans lesquelles transiteront les eaux minières, de tester le remplissage des bassins et lagunes ainsi que l’écoulement gravitaire des eaux à travers l’ensemble du dispositif.

Dernière étape avant la mise en exploitation de la station de traitement : l’aménagement des lagunes par la plantation de roseaux

Actuellement, de nombreuses techniques permettent de traiter des panaches minéralisés issus des eaux minières. L’un des objectifs de recherche du BRGM, dans un souci permanant de favoriser le développement durable dans ses activités, est de trouver des solutions concrètes alliant efficacité physico-chimique du traitement et impact environnemental. C’est dans ce cadre que, sur le site de Simon 5, été retenu le recours à une station de traitement du fer dite passive.

L’eau pompée dans le réservoir minier, chargée de fer soluble, est d’abord traitée dans 2 bassins de décantation, chacun aménagés d’une cascade d’oxygénation. Celle-ci permet d’oxygéner l’eau afin d’insolubiliser le fer et permettre sa décantation vers le fond des bassins. L’eau est ensuite acheminée vers des lagunes plantées de roseaux dans lesquelles l’action conjuguée des systèmes racinaires de ces végétaux, des bactéries et de la matière organique permet un traitement efficace de cette eau minière.

Cascade d’oxygénation des eaux minières (@BRGM)

Cascade d’oxygénation des eaux minières. © BRGM

Bassin de décantation (@BRGM)

Bassin de décantation. © BRGM

L’eau ainsi traitée peut alors être rejetée vers le milieu naturel sous contrôle préalable de sa qualité en sortie de lagunes.

Pomper et traiter les eaux minières : protéger le bâti et préserver la qualité de l’eau de des nappes phréatiques

Le BRGM suit la remontée de l’eau dans le réservoir minier de Simon 5 depuis 2006 par le biais d’une instrumentation spécifique (sondes, mesures manuelles). Ainsi le lancement des opérations de pompage peut se faire dès l’atteinte de la cote seuil fixée par arrêté préfectoral.

Les opérations de pompage et de de traitement des eaux minières répondent à deux enjeux majeurs :

la protection des infrastructures urbaines construites sur des zones vulnérables au risque de remontée des eaux souterraines ;
la préservation de la qualité de l’eau de la nappe phréatique.

L’ennoyage des mines : un phénomène naturel

L’exploitation minière du sous-sol a engendré l’apparition de multiples fractures dans certaines couches géologiques, modifiant l’équilibre hydrogéologique naturel et induisant une infiltration progressive des eaux souterraines naturelles sous-jacentes aux terrains miniers.

Pendant la période d’exploitation, ces eaux, dites "eaux d’exhaure", étaient évacuées par pompage. L’arrêt de la production minière a signifié également la suspension des pompages des eaux d’exhaure et avec elle le début de l’ennoyage des exploitations minières, c’est-à-dire le remplissage progressif des galeries par l’eau des nappes phréatiques.

Enjeu 1 : Protéger le bâti

La remontée des eaux minières peut engendrer par répercutions, la remontée du niveau de la nappe sus-jacente à la mine.

Cette remontée peut conduire à l’apparition en surface de zones humides dans les secteurs affaissés suite à l’exploitation minière. Le pompage des eaux minières permet donc de contrôler le niveau des eaux souterraines et d’en rabattre le niveau. L’objectif est à terme d’assurer une protection des infrastructures installées sur ces zones vulnérables à enjeux forts.

Enjeu 2 : Préserver la qualité des eaux souterraines

L’ennoyage des galeries minières a créé des réservoirs potentiellement utilisables pour l’alimentation en eau. Toutefois, lors de leur cheminement dans les anciennes exploitations minières, les eaux se chargent en différents éléments tels que les sulfates et les oxydes de fer.

Afin d’éviter la minéralisation par l’eau de mine de la nappe phréatique, il est indispensable d’une part de maintenir le niveau du réservoir minier sous celui de la nappe, et d’autre part de traiter les eaux minières avant leur rejet vers le milieu naturel.

La gestion après-mine : une expertise française portée par le BRGM

La fin de l’exploitation minière a ouvert une nouvelle ère, celle de la gestion de l’après-mine. La France s’est progressivement dotée d’une législation, d’une organisation et de moyens pour accompagner l’inévitable reconversion de son patrimoine minier, rendant l’Etat garant des dommages causés par l’activité minière.

Depuis 2006, puis en 2008 avec la fin de l’activité de Charbonnage de France et le transfert de ses responsabilités vers l’Etat, le BRGM assure pour le compte de l’État français, par l’intermédiaire de son Département Prévention et Sécurité Minière, les travaux de mise en sécurité, de surveillance et de traitement des dommages causés par notre passé minier.

Outre la gestion sur le terrain des anciennes exploitations minières, la conservation des compétences des métiers de la mine et la transmission des savoirs associés fait partie des missions importantes du BRGM, dans la cadre de sa mission d’information du public.

En Lorraine, le BRGM a procédé en décembre dernier à l’arrêt définitif du captage du gaz de mines ou "grisou", poursuivant sa mission de gestion des anciens sites miniers débuté en 2006 pour le compte de l’Etat français.

Le BRGM prévoit en 2013 l’implantation d’une plateforme d’information à destination du grand public sur le site de Simon 5. Au travers de panneaux d’information, l’objectif est de transmettre les connaissances des générations ayant vécu le passé minier français ainsi que d’expliquer la gestion après-mine aux générations actuelles et à venir.